Астрономи пояснили, чому поверхня Меркурія темна
Нове дослідження передбачає, що вуглець, що входить до складу кометної речовини, може затемняти поверхню Меркурія під час зіткнень.
Експерименти показують, що грунт Меркурія справді міг потемніти через аморфний вуглець після зіткнення з кометною речовиною (справа зверху). Нижній ряд зображень СЕМ показує зміну структури ґрунту після удару
Зовні поверхня найближчої до Сонця планети Меркурія дуже схожа на місячну. Але вона значно темніша, тобто гірше відбиває світло. Зазвичай затемнення космічних об'єктів, які практично немає атмосфери, пояснюється присутністю залізовмісних мінералів і субмикроскопического металевого заліза, що утворюється під час вивітрювання.
Але спектр вихідного від Меркурія світла говорить про те, що його поверхня містить занадто мало нанофазного заліза (менше 2%), щоб пояснити його присутністю зовнішній вигляд планети.
Вчені вже давно припускають, що саме може бути причиною такого високого світлопоглинання. Більшість з них сходяться на думці, що на поверхні Меркурія є певний "темний агент", тобто якась певна речовина.
Команда дослідників на чолі з доктором Меган Брук Сайл (Megan Bruck Syal) з Ліверморської національної лабораторії ім. Е. Лоуренса (LLNL) вперше припустила, що за затемнення Меркурія відповідальні комети та вуглець, який вони несуть.
Коли комети пролітають області Меркурія, тобто дуже близько від Сонця, вони розпадаються. Відомо, що це космічні тіла на 25% складаються з вуглецю. У результаті Меркурій постійно піддається атакам мікрометеоритів, які, врізаючись у його поверхню на великій швидкості за високих температур, вивільняютьвуглець, який у тому числі набуває аморфної форми, тобто стає чорною сажею. Таким чином, за мільярди років ця сажа цілком могла ґрунтовно забруднити "обличчя" Меркурія і зробити його суттєво темнішим.
Наступним завданням для дослідників було визначити, наскільки сильне затемнення можна було б очікувати від вуглецю, що потрапляє на планету. Для цього вони звернулися за допомогою до вертикальної гармати (AVGR) у Дослідницькому центрі Еймса, яка була створена для імітації удару метеоритів об поверхню Місяця. AVGR розганяє зразки матеріалу від 0,5 до 7 кілометрів на секунду.
У своїх експериментах вчені виготовляли "снаряди" з додаванням цукру, який мав відігравати роль органічної речовини комети. А як бомбардована поверхня використовувався матеріал, що імітує місячний базальт, з якого складаються найбільш темні області супутника Землі. При зіткненні цукор згоряє з утворенням вуглецю.
Після пострілу крихітні частинки вуглецю щільно закріплювалися в розплавленому "грунті" і на 5% зменшували кількість відбитого від поверхні світла.
Приблизно така ж картина світловіддзеркалення спостерігається і з поверхнею Меркурія. І так само, як і у випадку першої планети, спектральний аналіз отриманих зразків не виявив жодних специфічних "підписів" вуглецю.
"Ми показали, що вуглець може бути тим самим "темним агентом", - додає професор Шульц, - а з погляду спектрального аналізу "невидимою фарбою". І ми вважаємо, що цей сценарій справді варто взяти до уваги".
